По-добри от графена: Какви ще бъдат материалите на бъдещето

Инженерството в нашето съвремие се развива с екстремни темпове. Преди десетилетия никой не можеше и да мечтае за футуристичните сгради и сложните конструкции, които съществуват днес. Както е известно, новите технологии изискват иновативни материали, които могат фундаментално да променят строителната индустрия, а и не само нея.

Идеалните материали на бъдещето трябва да отговарят на три основни критерия: да бъдат трайни, леки и евтини за производство. Това се основава на предположението, че нашите природни ресурси са ограничени.

Експертите утвърждават, че за да се развиваме в XXI век, е необходимо да се използват нови, неизчерпани все още материали. Но за това е необходимо да се оптимизира производството им с най-малко усилия.

Графен

Най-очевидният и интересен материал на бъдещето е графенът, съставен от въглеродни атоми, свързани заедно в шестоъгълници. Поради формата му сравняват този материал с пчелна пита, а доколкото има едноатомен слой, го причисляват към двуизмерната структура.

Като полуметал и понастоящем най-здравият и най-тънкият материал, известен на науката, той е в списъка на материалите на бъдещето като потенциален заместител на силиция, необходим във всички компютри. Графенът също се тества за използване в сензорните екрани.

Борофен

Борофенът се смята за още по-иновативен от графена. Това е уникална, плоска структура, съставена от струпвания на 36 атома на бора с характерен отвор в средата. От химична гледна точка борът прилича на силиция и въглерода. За разлика от въглерода обаче, борът не може да образува клетъчна структура, защото има твърде малко електрони.

Борофенът ще се използва за съхраняване на металните йони в батериите, а също така този материал може да се окаже и най-доброто в цял свят решение за съхраняване на данни.

Аерогел

Големи надежди са свързани и с аерогелите. Това е цял клас от различни типове ултралеки материали, които в 95-99% са съставени от въздух или друг газ. Въпреки че те могат да приличат на пяна или полупрозрачна гъба, изолационната природа на аерогелите им позволява да се предпазят от изключително високи температури.

Аерогелите се считат за привлекателен материал както за топлоизолация, така и за области на приложение, които изискват защита от високи температури, например, като материал за пожарните костюми на бъдещето.

Метално стъкло

Технически е известно като аморфен метал, който притежава многообещаващи свойства при разработването на нови методи за електрическа проводимост. Това е свързано с факта, че за разлика от традиционните кристални метали, свойствата на металното стъкло, както не е трудно да се предположи, са тясно свързани с тези на обикновеното стъкло.

Този материал може да бъде полезен за по-добро разпределение на енергията, например за балистични удари като основен елемент на бъдещата военна броня. Освен това металното стъкло има изключителна електрическа проводимост, поради което се счита за един от основните кандидати за модернизиране на енергийните мрежи.

Електронен текстил

Въпреки че не всички са съгласни с това, но електронният текстил ще се превърне в неразделна част от стилистичните тенденции на XXI век. Освен светещи рокли и жилетки, съществува и по-практично използване на този материал. Става въпрос за събирането на биометрични данни чрез облеклото или за самозащита чрез активиране на ослепителна светлина от дрехите.

Прозрачен алуминий

Това е материал, сякаш от научнофантастичен филм. Въпреки това той наистина съществува и освен това е три пъти по-издръжлив от стоманата. Прозрачният алуминий е много труден за производство, така че употребата му в момента е ограничена, но има планове за създаване на ултратънко бронирано стъкло, непробиваемо дори от близко разстояние.

Молекулярно лепило

Още по-удивителна е идеята на учени от Оксфордския университет, работещи върху молекулярно лепило, което може да бъде полезно в много области на живота. То е толкова силно, че нито органичните, нито синтетичните разтворители са способни да го разрушат.